Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

MŰSZAKI KÉMIA ELŐADÁSOK GÉPÉSZMÉRNÖK HALLGATÓKNAK 10. Kenőolajok, kenőzsírok Dr. Bajnóczy Gábor BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "MŰSZAKI KÉMIA ELŐADÁSOK GÉPÉSZMÉRNÖK HALLGATÓKNAK 10. Kenőolajok, kenőzsírok Dr. Bajnóczy Gábor BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék."— Előadás másolata:

1 MŰSZAKI KÉMIA ELŐADÁSOK GÉPÉSZMÉRNÖK HALLGATÓKNAK 10. Kenőolajok, kenőzsírok Dr. Bajnóczy Gábor BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék

2 AZ ELŐADÁS ANYAGA, KÉPEK, RAJZOK KIZÁRÓLAG OKTATÁSI CÉLRA, KORLÁTOZOTT HOZZÁFÉRÉSSEL HASZNÁLHATÓK ! INTERNETRE KORLÁTLAN HOZZÁFÉRÉSSEL FELTENNI TILOS !

3 Kenőolajok,kenőzsírok Kenőolajok feledatai: -Egymáson elmozduló felületek között fellépő súrlódási ellenállás csökkentése -Dugattyús gépeknél a jó tömítés biztosítása -Surlódáskor keletkező hő elvezetése Szilárd testek súrlódása: - Tiszta folyadéksúrlódás: két felület között folyamatos olajréteg, elmozduláshoz a szorító erő 0,1 – 0,5 %-ka kell. - Félfolyadéksúrlódás: a kenőanyag jelentős része kiszorul az egymáson elcsúszó felületek közül elmozduláshoz a szorító erő 0,5 – 1 %-ka kell. - Határsúrlódás: a kenőanyag szabadon mozgó részecskéi teljesen kiszorulnak a felületek közül, mindkét felületen csak egy molekuláris méretű tapadó réteg marad vissza, elmozduláshoz a szorító erő 1 – 10 %-ka kell. - Száraz súrlódás: kenőanyag teljes hiánya a felületek között, elmozduláshoz a szorító erő 10 – 50 %-ka kell.

4 Lenni vagy nem lenni ? Folyni vagy nem folyni ? Hamlet a Dán királyfi Hamlet a gépész

5 Kenőolajok viszkozitása Kenőanyagok legjellemzőbb tulajdonsága F = η A dv dx elmozduláshoz szükséges erő [Newton] dinamikai viszkozitás [N s/m 2 ] felület [m 2 ] elmozdulás sebessége [m/s] az elmozduló rétegek egymástól való távolsága [m] 1 N s/m 2 = 1 Pa s Az egy [Pa s] olyan laminárisan áramló homogén közeg dinamikai viszkozitása, amelyben két egymástól párhuzamos, egymástól 1 m távolságban lévő, 1 m/s sebesség különbséggel áramló sík réteg, a réteg felületének 1 m 2 -én 1 Newton csúsztató erő jön létre. A kinematikai viszkozitás [m 2 s -1 ] a dinamikai viszkozitás [Pa s] és a sűrűség [kg/m 3 ] hányadosa

6 Kenőolajok viszkozitása Viszkozitási index Önkényes referencia választás: 1. Egy texasi nafténes kőolajból előállított olajok viszkozitási indexe = 0 (ezen olajok viszkozitása nagymértékben változik a hőmérséklettel) 2. Egy pennsylvániai paraffinos kőolajból előállított olajok viszkozitási indexe = 100 (ezen olajok viszkozitása kismértékben változik a hőmérséklettel) Viszkozitási index = L – U L – H L: annak a 0 indexű referenciaolajnak a 40 °C-on mért viszkozitása [mm 2 s -1 ], amelynek 100 °C-on mért viszkozitása egyenlő a vizsgált olaj 100 °C-on mért viszkozitásával [mm 2 s -1 ] H: annak a100-as indexű referenciaolajnak a 40 °C-on mért viszkozitása [mm 2 s -1 ], amelynek 100 °C-on mért viszkozitása egyenlő a vizsgált olaj 100 °C-on mért viszkozitásával [mm 2 s -1 ] U: a vizsgált olaj kinematikai viszkozitása 40 °C-on [mm 2 s -1 ] A számításhoz ismerni kell a kenőolaj kinematikai viszkozitását [mm 2 s -1 ] 40 °C-on és 100 °C-on Táblázatban a vizsgált olaj 100 °C.on mért viszkozitásához tartozó L és H értékek megtalálhatók Nagyobb viszkozitási index kisebb viszkozitás változás a hőmérséklettel

7 Kenőolajok előállítása Alapanyag: paraffinos párlatok és a gudron Propános extrakció bitumen A paraffinos olajok nem kívánatos komponensei - nagy molekulatömegű nyíltszénláncú paraffinok (kristályosodás miatt ) - aromás nafténes anyagok (könnyen oxidálódnak) - nyílt szénláncú telítetlen szénhidrogének (gyantásodási hajlam miatt) - gyantás, aszfaltos anyagok (kokszosodási hajlam miatt) Ezek után mi az ami marad ? Főleg elágazó szénláncú paraffinos szénhidrogének

8 Kenőolajadalékok I. Oxidációgátló adalékok Paraffin váz láncvégei + oxigén zsírsavak és hangyasav 110 °C – 140 °C Aromás vegyületek + oxigén nagymolekulájú kondenzátumok, iszap képződés 150 °C – 170 °C Az alábbi káros folyamatok megakadályozására Gátló mechanizmus: Az oxidáció első lépéseként keletkező peroxidok hatástalanítása pl.: szerves foszfor tartalmú inhibitorokkal Korrózió veszély

9 Kenőolajadalékok II. Korróziógátló adalékok A fém felületére adszorpciós rétegként tapadva megakadályozzák a korróziót okozó anyagok fémmel történő közvetlen érintkezését. Pl.: olajban oldódó zsíralkoholok, fémszappanok (kálcium-sztearát), trietanol-amin, sztearil-amin

10 Kenőolajadalékok III. Dermedéspont-csökkentő adalékok Feladata: a kenőolaj áramlásának fenntartása alacsony hőmérsékleten A hőmérséklet csökkenésével a kenőolajból hosszúkás paraffin kristályok válnak ki, amelyek szénakazal szerkezete miatt bedermesztik az olajat Dermedéspont – zavarosodási pont = 3 – 5 °CDermedéspont – zavarosodási pont = 10 – 20 °C Adalék nélkül Adalékkal T 1 = T 2 T1T1 T2T2 Pl.: polimetakrilsav észterek

11 Kenőolajadalékok IV. Viszkozitás-módosító adalékok Feladata: a kenőolaj viszkozitás csökkenésének mérséklése növekvő hőmérsékleten T1T1 T2T2 T 1 < T 2 alacsonyabb T 1 hőmérsékleten a hosszú szénláncú molekulák összehúzódnak, egymáson könnyen elcsúsznak magasabb T 2 hőmérsékleten a hosszú szénláncú molekulák kinyújtózkodnak, egymással összeakadva fékezik a viszkozitás csökkenést Pl.: poliizobutilén, polisztirolok, polimetakrilátok

12 Kenőolajadalékok V. Detergens típusú adalékok Feladata: az üzemközben képződő korom, gyantás anyagok kiülepedésének megakadályozása apoláros koromszemcse adalék apoláros része adalék poláros része adalék poláros részének negatív töltése megakadályozza a részecskék összetapadását Savmegkötő is, csak dízelolajokhoz a fémoxid zárlatossá teheti a gyertyát

13 Kenőolajadalékok VI. Habzásgátló adalékok Feladata: az üzemközben fellépő olajhabzás megszüntetése, amely az olajfáradás következtében növekszik nyomóerő a habzásgátlók a folyadék felszínén adszorbeálódva merev, könnyen törhető, rugalmatlan réteget alakítanak ki, 0,001 – 0,0001 %-ban is hatásosak + habzásgátló

14 Kenőolajadalékok VII. Kenőképesség növelő adalékok Feladata: a száraz súrlódás megakadályozása a kenőfilm időleges szakadásakor Az apoláros olaj kiszorul a felületek közül Az apoláros olaj kiszorul a felületek közül, de a maradó tapadó-réteg megakadályozza a száraz súrlódást Pl.: észterek, így a biodízel is

15 Kenőolajadalékok VIII. Kopásgátló adalékok Feladata: nagy nyomó erők esetén felületi egyenetlenségek összehegedésének megakadályozása HŐVILLANÁS (500 – 1000 °C, összeheged) A szerves klór, kén, foszfor, nitrogén tartalmú vegyületek a hő hatására bomlanak és a felszabaduló klór, kén, foszfor, nitrogén pillanatszerűen reagál az olvadt fémmel és nem hegedő szervetlen vegyület képződik.

16 Hűtő-, kenőfolyadékok Fém megmunkálás esetén (esztergálás, marás) a nem kívánatos mértékű felmelegedés megakadályozására szolgálnak Összetétel: kenőolaj és víz emulziója Biztosítja a kenést és a hőelvezetést Adalékok: - emulgeátor biztosítja a stabil emulziót - jelentős mennyiségű kopásgátló - a víz jelenléte miatt baktericid adalék ( bomlástermékek szerves savak !) Az elhasznált hűtő-, kenőolajat nem szabad fáradt olajjal összekeverni az esetleges klór-paraffin tartalom miatt !

17 Szintetikus kenőolajok Az olajat megadott kenési céllal tervezik, így lényegesen jobb tulajdonságúak Lényeges előnyük, hogy a csereperiódus végén is közelítőleg megtartják eredeti tulajdonságukat.

18 Szilárd kenőanyagok Felhasználási hely: lassú mozgású, nagy terhelésű, magas hőmérsékletű, nehezen hozzáférhető helyeken Grafit, molibdén-diszulfid, puha fém bronz vagy réz, esetleg teflon A rétegek elcsúsznak egymáson grafitrács felület kiegyenlítő A teflon nem mindig alkalmas, mert pozitív hatásként csökkenti a hézagtérfogatot, de felületéről letaszítja az olajat, így később nő a kopás ! A molibdén-diszulfid gyakori olajadalék

19 Kenőolajok osztályozása Viszkozitás szerint Orsóolaj < gépolaj < motorolaj < hengerolaj szintetikus félszintetikus ásványolaj alapú Egyfokozatú téli olaj pl.: 25 W egyfokozatú nyári olaj: 60 Többfokozatú (multi grade) olaj: 15W - 40

20

21 Kenőolajok osztályozása Teljesítmény szerint Benzinüzemű személygépkocsik: A1, A2, A3, …. Dízelüzemű személygépkocsik: B1, B2, B3,... Katalizátorbarát motorolajok: C1, C2, C3, …… Dízelüzemű haszongépjárművek: E1, E2, E3, E4... Nagyon sokszor változott ! 2006-tól érvényes: újabban összevonják A1/B1

22 Kenőzsírok Környezeti és üzemi hőmérsékleten is közelítőleg alakállandók Felhasználási terület : gördülőcsapágyak, gömbcsuklók Összetétel: a kenési követelményeknek megfelelő kenőolaj + vázszerkezet Vázszerkezet: zsírsavak fémmel alkotott sói, azaz szappanok Kálcium bázisú KZS szivacs vízálló alacsony Nátrium bázisú NZS textil nem vízálló magas Lítium bázisú LZS bogáncs vízálló magas Fém bázisjeleszerkezetvízállóságcseppenés pont Ismétlődő mechanikai hatásokra a vázszerkezet fokozatosan tönkremegy, a kent területet újra kell zsírozni. Nyomás hatására a vázszerkezetből az olaj kiáramlik, majd az erőhatás megszűnte után a vázszerkezet az olajat visszaszívja


Letölteni ppt "MŰSZAKI KÉMIA ELŐADÁSOK GÉPÉSZMÉRNÖK HALLGATÓKNAK 10. Kenőolajok, kenőzsírok Dr. Bajnóczy Gábor BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék."

Hasonló előadás


Google Hirdetések